Aproveitamento de Resíduos para Produção de Combustíveis e Bioprodutos

bioprodutos

Atualmente, os produtos utilizados na química industrial e seus derivados são principalmente obtidos de recursos fósseis e não renováveis, para construir compostos mais complexos com as mais diversas aplicações, como solventes, combustíveis, polímeros, tecidos, nutrientes, aromatizantes e produtos farmacêuticos. Considerando a ascensão da engenharia metabólica e a otimização dos processos industriais, aumentou-se a possibilidade dos bioprodutos atingíveis a partir de um mesmo conjunto de matérias primas. As conversões químicas demonstram a diversidade de produtos que podem ser derivado de biomassaNo Brasil, o Programa Nacional do Álcool (PROALCOOL) foi criado com o intuito de prover alternativa para frota leve, entretanto os veículos pesados, como caminhões e ônibus, ainda utilizam o diesel como combustível.

Os processos bioquímicos envolvem dois tipos de processos: os enzimáticos e os fermentativos. Os processos químicos englobam os processos termoquímicos, a transesterificação química, o hidroprocessamento, o craqueamento catalítico e a síntese de Fischer-Tropsch.

O conceito de biorrefinaria aplica-se para processos que utilizam matéria-prima renovável, como a biomassa. As fontes de biomassa se diferenciam de acordo com suas características ou origens e esta diferenciação deve ser considerada quando se pretende utilizá-la como fonte eficiente para geração de energia.

Um breve levantamento da origem, características e possíveis reutilizações de várias agriculturas e resíduos e efluentes agro-industriais é necessário. Subprodutos e efluentes, muitas vezes contêm substâncias de elevado valor agregado, que podem ser diretamente recuperados ou podem representar um substrato de baixo custo para processos de fermentação destinadas à produção de biocombustíveis ou de biomoléculas de interesse comercial. Em primeiro lugar, o foco é analisar os critérios e estratégias de atualização geral (BOCANEGRA, et al., 2015).

Uma alternativa adequada para substituir os combustíveis fósseis é a produção de bioetanol a partir de resíduos agroindustriais. O objetivo atualmente de alguns estudos é investigar a utilização de resíduos agroindustriais fontes de carbono naturais, para promover a síntese de bioetanol pela levedura Saccharomyces cerevisiae  (LÓPEZ, et al., 2015).

Em outro estudo a fermentação direta de biomassa celulósica para bioetanol tem sido muito promissora e, portanto, atraiu a atenção nos últimos anos. A produção de bioetanol a partir de hidrolisado de bagaço de maçã (produto de resíduos agro-industrial) foi investigada por Trichoderma harzianum por cocultura, Aspergillus sojae e Saccharomyces cerevisiae usando abordagens estatísticas. Triagem e otimização de experimentos foram realizados a fim de determinar os fatores significativos e seus níveis ótimos para máxima produção de bioetanol. Taxas de inoculação, aeração e velocidade de agitação foram considerados como variáveis ​​fator e produção de bioetanol como variável de resposta. A maior concentração de etanol e de rendimento no consumo do teor total de açúcar dependem dessas variáveis do processo . O método pode criar uma matéria-prima alternativa renovável para produção de combustíveis fósseis e sugerir uma solução viável para vários problemas ambientais (Tari, et .al., 2015).

Uma abordagem de engenharia de sistemas pode ser aplicada para enfrentar os desafios associados com a biorrefinaria à base de microalgas, fungos e leveduras por exemplo, através do desenvolvimento de um quadro metodológico sistemática para localizar as configurações de biorrefinaria promissores em termos de relação custo-eficácia, robustez e sustentabilidade ambiental (RIZWAN; LEE; GANI, 2015).

Portanto, novos conceitos de fabricação estão continuamente desenvolvendo para a produção de combustíveis, produtos químicos orgânicos, polímeros e materiais provenientes da biomassa que utilizam tecnologias de processamento complexas. Esses conceitos de fabricação são análogos às refinaria de petróleo e petroquímica integrada comumente conhecido como biorrefinaria (MAITY, 2015).

Continuaremos com maiores informação no próximo post !

RIZWAN, M.; LEE, J. H.; GANI, R. Optimal design of microalgae-based biorefinery: Economics, opportunities and challenges. Applied Energy, v. 150, n. 0, p. 69-79,  2015.

MAITY, S. K. Opportunities, recent trends and challenges of integrated biorefinery: Part II. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 43, n. 0, p. 1446-1466,  2015.

Alma Rosa Domínguez-Bocanegra, Jorge Antonio Torres-Muñoz, Ricardo Aguilar López. Production of Bioethanol from agro-industrial wastes. Fuel. Volume 149, June 2015, Pages 85–89.

Ezgi Evcan ,Canan Tari,.Production of bioethanol from apple pomace by using cocultures: Conversion of agro-industrial waste to value added product. Energy, In Press, Corrected Proof — Note to users, June 2015.

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